[發(fā)明專利]無損檢查NDI系統(tǒng)和計算機可讀存儲介質

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710881418.1
• 申請日: 2017-09-26
• 公開（公告）號: CN108021143B
• 公開（公告）日: 2022-10-25
• 發(fā)明（設計）人: G·喬治森;S·里;J·J·特洛伊
• 申請（專利權）人: 波音公司
• 主分類號: G05D1/10
• 分類號: G05D1/10;G08C17/02;B64D1/02;B64D47/00;G01N27/90;G01N29/04;G01N21/88;G01N23/046;G01N23/203;G01N22/02;G01B21/30
• 代理公司: 北京三友知識產權代理有限公司 11127
• 代理人: 呂俊剛;楊薇

本申請涉及無損檢查NDI系統(tǒng)和計算機可讀存儲介質。該無損檢查NDI系統(tǒng)包括：無人駕駛飛行器UAV，該無人駕駛飛行器UAV包括主體結構，該主體結構包括一個或更多個支撐結構，其中，所述一個或更多個支撐結構中的每一個均包括可釋放端結構；以及一個或更多個無損檢查NDI傳感器，所述一個或更多個無損檢查NDI傳感器集成到相應可釋放端結構。該無損檢查NDI系統(tǒng)還可以包括地點追蹤系統(tǒng)，該地點追蹤系統(tǒng)可以確定無人駕駛飛行器UAV和/或一個或更多個無損檢查NDI傳感器相對于被檢查結構的位置、方位或這兩者。

技術領域

本公開總體涉及用于執(zhí)行檢查活動的系統(tǒng)和方法，更具體地涉及用于使得能夠由無人移動交通工具(unmanned mobile vehicle)遠程檢查結構或物體的系統(tǒng)和方法。

背景技術

結構的無損檢查(“NDI:Non-destructive inspection”)涉及在不傷害結構或不需要結構的大量拆卸的情況下徹底檢查結構。NDI對于需要結構的外部和/或內部的全面檢查的許多應用是有利的。例如，NDI常在飛行器行業(yè)中用于對于對飛行器結構的任意類型的內部或外部損傷檢查結構。結構中慣常無損檢查的是復合結構。由此可見，頻繁期望檢查復合結構，以識別可能不利地影響復合結構的性能的瑕疵(諸如裂縫、空隙或有孔性)。在檢查中提出重大挑戰(zhàn)的結構的其他示例是：橋梁、水壩、堤岸、發(fā)電廠、電力線或電力網、水處理設施；煉油廠、化學加工廠、高層建筑物、與電氣列車和單軌支撐結構關聯(lián)的基礎設施(僅僅舉幾個例子)。

各種類型的傳感器可以用于執(zhí)行NDI。一個或更多個傳感器可以在要檢查的結構上移動，并且接收與可以從其識別內部瑕疵的結構有關的數據。傳感器所獲取的數據通常由處理元件來處理，并且經處理的數據可以經由顯示器呈現給用戶。

結構和各種物體的基于在場人(In-person human)的檢查可能耗時、昂貴、困難且常對于個人執(zhí)行有危險。靜態(tài)照相機(即，固定地點照相機)用于提供需要定期視覺檢查的結構，或物體的定期照片遭遇有限的有效性。靜態(tài)照相機具有環(huán)境的有限能見度。因此，檢查大區(qū)域(諸如伸長數百米或更多的電力線)在不使用大量這種照相機的情況下是困難或不可能的。此外，一旦照相機安裝在適當的位置，則它無法容易地靠近以修理或維護。照相機的安裝可能需要它暴露到元件，這可能降低照相機的可靠性和/或操作成本。

如果修理或維護變得必要，則獲得橋梁的結構部分的定期照片的、安裝在橋梁頂部附近的靜態(tài)照相機還可能難以由個人接近和/或該接近代價高。需要個人接近高高地安裝在橋梁、水壩等的頂部上的照相機的動作還可能引起對承擔這種任務的工人的人身安全的重大風險。

偶爾，基礎設施可能需要檢查，其中，由于環(huán)境、化學或生物元素，該檢查將工人置于對他或她的健康的重大風險處。這種情況可能在制造設施內部發(fā)現，其中，需要進行在有害化合物可能存在的區(qū)域中的設施的一部分，或在其內運行的機器的定期例行檢查。海上石油鉆井平臺的結構部分的檢查將是：環(huán)境因素可以由人進行充滿危險的平臺的各種部分的檢查的另一個示例。又一些結構(例如，位于山上的大型天線或望遠鏡)可能呈現由人進行的檢查對個人安全呈現重大風險的情況。

在一些檢查應用中，人駕駛的直升機已經用于檢查各種基礎設施。然而，人駕駛的直升機在資產成本(直升機、燃料以及維護)和操作成本(飛行員薪水)方面可能昂貴操作。另外，檢查受飛行員和直升機的可用數量限制，并且在一些情況下可能有危險(諸如在下雨或塵暴期間)。同樣，人駕駛的直升機或其他類型的交通工具的使用，在難以接近的一些地點中或在惡劣天氣期間有時不是簡單地可行的。

遙控(RC：Remote controlled)直升機成本更低，但需要熟練的操作員，由此用多個直升機檢查大區(qū)域需要大量的高價熟練的操作員。另外，精確視覺檢查和期間可以執(zhí)行檢查操作的持續(xù)時間可能由于熟練操作員和設備的可用數量而受限。